Из скольких аминокислот состоит днк

Сегодня предлагаем ознакомится со статьей на тему: из скольких аминокислот состоит днк с профессиональным описанием и объяснением.

Задачи на количество нуклеотидов

Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином (А), 100 нуклеотидов с тимином (Т), 150 нуклеотидов с гуанином (Г) и 200 нуклеотидов с цитозином (Ц). Какое количество нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двуцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните.

Если в одной цепи ДНК 300 А, 100 Т, 150 Г и 200 Ц, то в комплементарной ей цепи, соответственно, 300 Т, 100 А, 150 Ц и 200 Г. Следовательно, в двуцепочечной ДНК 400 А, 400 Т, 350 Г и 350 Ц.

Если в одной цепи ДНК 300 + 100 +150 + 200 = 750 нуклеотидов, значит там 750 / 3 = 250 триплетов. Следовательно, этот участок ДНК кодирует 250 аминокислот.

В одной молекуле ДНК нуклеодиды с тимином (Т) составляют 24% от общего числа нуклеотидов. Определите количество (в %) нуклеотидов с гуанином (Г), аденином (А), цитозином (Ц) в молекуле ДНК и объясните полученные результаты.

Если 24% Т, значит, по принципу комплементарности 24% А. В сумме на А и Т приходится 48%, следовательно, на Г и Ц в сумме приходится 100%-48%=52%. Количество Г равно количеству Ц, 52% / 2 = 26%.

В процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

Если было 30 тРНК (каждая несла по одной аминокислоте) значит, белок содержит 30 аминокислот. Каждая аминокислота кодируется одним триплетом, следовательно, в гене 30 триплетов. Каждый триплет состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, в гене 30х3=90 нуклеотидов.

Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты – 110, а нуклеотида – 300. Ответ поясните.

Молекулярная масса белка из 100 аминокислот 100 х 110 = 11 000. Сто аминокислот кодируется трехстами нуклеотидами, молекулярная масса гена 300 х 300 = 90 000. Следовательно, молекулярная масса гена больше в 90/11= 8,18 раз.

Участок молекулы ДНК содержит 50 нуклеотидов с гуанином (Г). Определите, сколько нуклеотидов с цитозином (Ц) содержится на этом участке, а также их число в каждой из дочерних молекул ДНК, образующихся в процессе репликации. Поясните каждый полученный результат.

Напротив гуанина в двойной цепи ДНК стоит цитозин, следовательно, в исходной молекуле 50 нуклеотидов с цитозином. В результате репликации получаются молекулы ДНК, полностью идентичные материнской, следовательно, в каждой из них тоже будет по 50 молекул цитозина и 50 молекул гуанина.

Решение задач по молекулярной биологии

Разделы: Биология

Темы «Молекулярная биология» и «Генетика» – наиболее интересные и сложные темы в курсе «Общая биология». Эти темы изучаются и в 9-х, и в 11­х классах, но времени на отработку умения решать задачи в программе явно недостаточно. Однако умение решать задачи по генетике и молекулярной биологии предусмотрено Стандартом биологического образования, а также такие задачи входят в состав КИМ ЕГЭ.

Для решения задач по молекулярной биологии необходимо владеть следующими биологическими понятиями: виды нуклеиновых кислот,строение ДНК, репликация ДНК , функции ДНК, строение и функции РНК, генетический код, свойства генетического кода,мутация.

Типовые задачи знакомят с основными приемами рассуждений в генетике, а «сюжетные»– полнее раскрывают и иллюстрируют особенности этой науки, делая ее интересной и привлекательной для учащихся. Подобранные задачи характеризуют генетику как точную науку, использующую математические методы анализа. Решение задач в биологии требует умения анализировать фактический материал, логически думать и рассуждать , а также определенной изобретательности при решении особенно трудных и запутанных задач.

Для закрепления теоретического материала по способам и приемам решения задач предлагаются задачи для самостоятельного решения, а также вопросы для самоконтроля.

Примеры решения задач

  • Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360 o
  • Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов
  • Длина одного шага – 3,4 нм
  • Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм
  • Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль
  • Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол
  • В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)
  • Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц
  • Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.
  • В среднем один белок содержит 400 аминокислот;
  • вычисление молекулярной массы белка:


где Мmin – минимальная молекулярная масса белка,
а – атомная или молекулярная масса компонента,
в – процентное содержание компонента.

Задача № 1.Одна из цепочек ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ АЦЦ ГАТ АЦТ ЦГА ТТТ АЦГ . Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы. Для наглядности можно использовать магнитную «азбуку» ДНК (прием автора статьи) .
Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т,Г-Ц) .Она выглядит следующим образом: ТЦА ТГГ ЦТА ТГА ГЦТ ААА ТГЦ.

Задача № 2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТА ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.
Решение: Задание выполняется с помощью таблицы генетического кода, в которой нуклеотиды в иРНК (в скобках – в исходной ДНК) соответствуют аминокислотным остаткам.

Задача № 3. Большая из двух цепей белка инсулина имеет (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот : фенилаланин-валин-аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК, хранящего информацию об этом белке.

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): т.к. одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру и-РНК и участка ДНКопределить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:

Что такое ДНК и РНК? Структура ДНК. Функции ДНК

Что такое ДНК и РНК? Каковы их функции и значение в нашем мире? Из чего они состоят и как работают? Об этом и не только рассказывается в статье.

Читайте так же:  Аминокислоты являются мономерами вещества

Что такое ДНК и РНК

Биологические науки, изучающие принципы хранения, реализации и передачи генетической информации, структуру и функции нерегулярных биополимеров относятся к молекулярной биологии.

Биополимеры, высокомолекулярные органические соединения, которые образовались из остатков нуклеотидов, являются нуклеиновыми кислотами. Они хранят информацию о живом организме, определяют его развитие, рост, наследственность. Эти кислоты участвуют в биосинтезе белка.

Различают два вида нуклеиновых кислот, содержащихся в природе:

  • ДНК — дезоксирибонуклеиновая;
  • РНК — рибонуклеиновая.

О том, что такое ДНК, миру было поведано в 1868 году, когда ее открыли в клеточных ядрах лейкоцитов и сперматозоидов лосося. Позже они были обнаружены во всех животных и растительных клетках, а также в бактериях, вирусах и грибах. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик в результате рентгено-структурного анализа выстроили модель, состоящую из двух полимерных цепей, которые закручены спиралью одна вокруг другой. В 1962 году эти ученые были удостоены Нобелевской премии за свое открытие.

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Что такое ДНК? Это нуклеиновая кислота, которая содержит генотип индивида и передает информацию по наследству, самовоспроизводясь. Поскольку эти молекулы являются очень большими, имеется огромное количество возможных последовательностей из нуклеотидов. Поэтому число различных молекул является фактически бесконечным.

Кроме РНК-содержащих вирусов, дезоксирибонуклеиновая кислота содержится во всех организмах. Функции ДНК заключаются в переносе шаблона химических соединений и аминокислот, использующихся для строения белка. Направляя их производство, ДНК обеспечивает последовательность необходимых аминокислот.

Структура ДНК

Это самые крупные биологические молекулы. Их размер составляет от одной четверти у бактерий до сорока миллиметров в ДНК человека, что гораздо больше максимального размера белка. Они состоят из четырех мономеров, структурных компонентов нуклеиновых кислот — нуклеотидов, в которые входит азотистое основание, остаток фосфорной кислоты и дезоксирибоза.

Азотистые основания имеют двойное кольцо из углерода и азота— пурины, и одно кольцо — пиримидины.

Пуринами являются аденин и гуанин, а пиримидинами — тимин и цитозин. Они обозначаются заглавными латинскими буквами: A, G, T, C; а в русской литературе — на кириллице: А, Г, Т, Ц. При помощи химической водородной связи они соединяются друг с другом, в результате чего появляются нуклеиновые кислоты.

Во Вселенной именно спираль является наиболее распространенной формой. Так и структура ДНК молекулы тоже имеет ее. Полинуклеотидная цепочка закручена наподобие винтовой лестницы.

Цепи в молекуле направлены противоположно друг от друга. Получается, если в одной цепи от 3′-конца к 5′, то в другой цепи ориентация будет наоборот от 5′-конца к 3′.

[2]

Принцип комплементарности

Две нити соединяются в молекулу азотистыми основаниями таким образом, что аденин имеет связь с тимином, а гуанин — только с цитозином. Последовательно расположенные нуклеотиды в одной цепи определяют другую. Это соответствие, лежащее в основе появления новых молекул в результате репликации или удвоения, стало называться комплементарностью.

Получается, что число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а гуаниловые равны количеству цитидиловых. Это соответствие стало называться «правилом Чаргаффа».

Репликация

Процесс самовоспроизведения, протекающий под контролем ферментов, является основным свойством ДНК.

Все начинается с раскручивания спирали благодаря ферменту ДНК-полимеразы. После разрыва водородных связей, в одной и в другой нитях синтезируется дочерняя цепь, материалом для которой выступают свободные нуклеотиды, имеющиеся в ядре.

Каждая цепь ДНК является матрицей для новой цепи. В результате из одной получаются две абсолютно идентичные материнской молекулы. При этом одна нить синтезируется сплошной, а другая сначала фрагментарно, лишь затем соединяясь.

Молекула несет в себе всю важную информацию о нуклеотидах, определяет расположение аминокислот в белках. ДНК человека и всех других организмов хранит сведения о его свойствах, передавая их потомкам.

Частью ее является ген — группа нуклеотидов, которая кодирует информацию о белке. Совокупность генов клетки образует ее генотип или геном.

Гены расположены на определенном участке ДНК. Они состоят из определенного числа нуклеотидов, которые расположены в последовательной комбинации. Имеется в виду то, что ген не может поменять свое место в молекуле, и он имеет совершенно конкретное число нуклеотидов. Их последовательность уникальна. Например, для получения адреналина используется один порядок, а для инсулина — другой.

Кроме генов, в ДНК располагаются некодирующие последовательности. Они регулируют работу генов, помогают хромосомам и отмечают начало и конец гена. Но сегодня остается неизвестной роль большинства из них.

Рибонуклеиновая кислота

Эта молекула во многом схожа с дезоксирибонуклеиновой кислотой. Однако она не такая большая, как ДНК. И РНК также состоит из полимерных нуклеотидов четырех типов. Три из них сходны с ДНК, но вместо тимина в нее входит урацил (U или У). Кроме этого, РНК состоит из углевода — рибозы. Главным отличием служит то, что спираль этой молекулы является одинарной, в отличие от двойной в ДНК.

Функции РНК

В основе функций рибонуклеиновой кислоты лежат три различных вида РНК.

Информационная передает генетическую информацию от ДНК в цитоплазму ядра. Ее еще называют матричной. Это незамкнутая цепь, синтезирующаяся в ядре при помощи фермента РНК-полимеразы. Несмотря на то что в молекуле ее процентное содержание чрезвычайно низкое ( от трех до пяти процентов клетки), на ней лежит важнейшая функция — являться матрицей для синтеза белков, информируя об их структуре с молекул ДНК. Один белок кодируется одной специфичной ДНК, поэтому их числовое значение равное.

Рибосомная в основном состоит из цитоплазматических гранул — рибосом. Р-РНК синтезируются в ядре. На их долю приходится примерно восемьдесят процентов всей клетки. Этот вид обладает сложной структурой, образовывая петли на комплементарных частях, что ведет к молекулярной самоорганизации в сложное тело. Среди них имеются три типа у прокариот, и четыре — у эукариот.

Транспортная действует в роли «адаптера», выстраивая в соответствующем порядке аминокислоты полипептидной цепи. В среднем, она состоит из восьмидесяти нуклеотидов. В клетке их содержится, как правило, почти пятнадцать процентов. Она предназначена переносить аминокислоты туда, где белок синтезируется. В клетке насчитывается от двадцати до шестидесяти типов транспортной РНК. У них всех — сходная организация в пространстве. Они приобретают структуру, которую называют клеверным листом.

Значение РНК и ДНК

Когда было открыто, что такое ДНК, ее роль не была такой очевидной. Даже сегодня, несмотря на то, что раскрыто намного больше информации, остаются без ответов некоторые вопросы. А какие-то, возможно, еще даже не сформулированы.

Читайте так же:  Изотоник своими руками для футболиста

Общеизвестное биологическое значение ДНК и РНК заключаются в том, что ДНК передает наследственную информацию, а РНК участвует в синтезе белка и кодирует белковую структуру.

Однако существуют версии, что эта молекула связана с нашей духовной жизнью. Что такое ДНК человека в этом смысле? Она содержит всю информацию о нем, его жизнедеятельности и наследственности. Метафизики считают, что опыт прошлых жизней, восстановительные функции ДНК и даже энергия Высшего «Я» — Творца, Бога содержится в ней.

По их мнению, цепочки содержат коды, касающиеся всех аспектов жизни, включая и духовную часть. Но некоторая информация, например, о восстановлении своего тела, расположена в структуре кристалла многомерного пространства, находящегося вокруг ДНК. Она представляет собой двенадцатигранник и является памятью всей жизненной силы.

Ввиду того, что человек не обременяет себя духовными знаниями, обмен информации в ДНК с кристаллической оболочкой происходит очень медленно. У среднестатистического человека он составляет всего пятнадцать процентов.

Предполагается, что это было сделано специально для сокращения жизни человека и падения на уровень дуальности. Таким образом, у человека растет кармический долг, а на планете поддерживается необходимый для некоторых сущностей уровень вибрации.

Алгоритм решения задачи №13

Читайте также:

  1. D) комплекс проблем общемирового характера, от решения которых зависит судьба человеческой цивилизации.
  2. D) принятия решения о ликвидации учредителями или собственником
  3. I. Постановка задачи
  4. I. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ (БЛОК-СХЕМЫ) И СЛОВЕСНАЯ ЗАПИСЬ АЛГОРИТМОВ
  5. I. Цели и задачи БЖД. Основные понятия.
  6. II СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ЧАСТНОЙ ГИСТОЛОГИИ
  7. II. Межличностные стили разрешения конфликтов
  8. II. Основные задачи службы
  9. II. Решение задачи с ограничениями.
  10. II. Цели и задачи курса
  11. III. Нарушения законодательства о ценных бумагах при принятии Советом директоров АО “Шахта “Воргашорская”” решения о дополнительном выпуске акций.
  12. O Поиск возможного решения сложных задач.

Алгоритм решения задачи № 4

Алгоритм решения задачи № 1

Алгоритм решения типовых задач

Какая последовательность аминокислот зашифрована в следующем участке ДНК: ГЦАТТТАГАТГАААТЦАА?

ДАНО:

· Структура участка ДНК

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Последовательность аминокислот в полипептиде.

РЕШЕНИЕ:

ДНК: ГЦА Т Т Т АГА ТГА ААТ ЦАА

И-РНК: ЦГУ ААА УЦУ АЦУ УУА ГУУ

ПОЛИП.: АЛА-ГЛИ- ЦИС-ФЕН-ТРИ- АСП

ОТВЕТ:

Если участок ДНК представлен следующей последовательностью нуклеотидов ГЦАТТТАГАТГАААТЦАА, то полипептид будет состоять из аминокислот: аланина, глицина, цистеина, фенилаланина, триптофана и аспарагина.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Задача на этапы реализации генетической информации: транскрипцию-матричный синтез и-РНК, трансляцию- передачу этой информации в рибосому путем генетического кода.

Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая -указанный полипептид.

ДАНО:

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Структуру участка ДНК

РЕШЕНИЕ:

полипептид: вал – ала – гли – лиз – три – вал – сер — глу

и-РНК: ААА –ГУУ -УГГ-УУУ-ГУУ-АЦГ-ЦГУ-АГЦ

ДНК: ТТТ- ЦАА- АЦЦ-ААА-ЦАА-ТГЦ-ГЦА-ТЦГ

ААА- ГТТ- ТГГ- ТТТ- ГТТ-АЦГ-ЦГТ-АГЦ

ОТВЕТ:

Если полипептид представлен следующей последовательностью аминокислот валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота, то структура участка ДНК, кодирующего данный полипептид, следующая:

[1]

ТТТ- ЦАА- АЦЦ-ААА-ЦАА-ТГЦ-ГЦА-ТЦГ

ААА- ГТТ- ТГГ- ТТТ- ГТТ-АЦГ-ЦГТ-АГЦ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Для решения данной задачи следует использовать явление обратной трансляции, что позволяет получить структуру и-РНК. Первую цепь ДНК получаем, используя обратную транскрипцию, вторую цепь строим по принципу комплементарности.

Известно, что определенный ген эукариотической клетки содержит 4 интрона (два по 24 нуклеотида и два по 36 нуклеотидов) и 3 экзона (два по 120 нуклеотидов и один 96 нуклеотидов). Определите: количество нуклеотидов в м-РНК; количество кодонов в м-РНК; количество аминокислот в полипептидной цепи; количество т-РНК, участвующих в трансляции.

ДАНО:

· 3 экзона (2 по 120 и 1 по 96)

· 4 интрона (2 по 24 и 2 по 36)

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Количество нуклеотидов в м-РНК

· Количество кодонов в м-РНК

· Количество аминокислот в полипептидной цепи

· Количество т-РНК, участвующих в трансляции

РЕШЕНИЕ:

· Определим количество нуклеотидов в проматричной РНК, так как она является слепком с гена, который ген состоит из суммы экзонной и интронной частей.

2×120 + 1× 96 + 2 × 24 + 2 × 36 = 456

· определим количество нуклеотидов в м-РНК, удалив интроны

456 – (2 × 24 + 2 × 36) = 336

· определим количество кодонов в м-РНК, используя свойство триплетности генетического кода

· определим количество аминокислот в полипептидной цепи, используя принцип коллинеарности

112 кодонов = 112 аминокислот

· определим количество т-РНК, участвующих в трансляции, учитывая что одна молекуоа т-РНК доставляет в рибосому одну молекулу аминокислоты

112 аминокислот = 112 т -РНК

ОТВЕТ:

Если ген состоит из 4 интрона (2 по 24 нуклеотида и 2 по 36 нуклеотидов) и 3 экзона (2 по 120 нуклеотидов и 1 по 96 нуклеотидов), то:

— количество нуклеотидов в м-РНК – 336;

— количество кодонов в м-РНК – 112;

— количество аминокислот в полипептидной цепи – 112;

— количество т-РНК, участвущих в трансляции – 112.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Данная задача на этапы реализации генетической информации. Первым этапом является транскрипция, в результате проведения которой мы получаем про-м-РНК. Вторым этапом реализации является процессинг – вырезание несмысловой части про-м-РНК и получение цепи матричной РНК. Третьим этапом является трансляция в рибосомах и получение полипептидной цепи. Для определения количества аминокислот в цепи используем такие свойства генетического кода, как коллинеарность и триплетность.

Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 6087 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

АЛГОРИТМЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ

1. Правило Э. Чаргаффа — *в молекуле ДНК: а) четыре вида нуклеотидов (А+Т+Ц+Г= 100%); б) пуриновых оснований столько же сколько пиримидиновых (А+Г=Т+Ц); в) адениновых нуклеотидов столько же сколько тиминовых (А=Т), а цитозиновых столько же сколько гуаниновых (Ц=Г); *коэффициент специфичности (отношение суммы адениновых и тиминовых нуклеотидов к суммы гуаниновых и цитозиновых нукл. – величина постоянная для вида (А+Т): (Г+Ц) = const. вида.

2. Молекула ДНК двухцепочечная, поэтому (длина ДНК) L= n (количество) нуклеотидов x L одного нуклеотида (3,4 А о ) : 2. Один метр содержит 10 10 А о .

3. Исходя из триплетности генетического кода, можно найти количество аминокислот и количество нуклеотидов: n нуклеотидов =n аминокислот x 3

Элементарной единицей наследственности является ген. Один ген кодирует один тип белка, поэтому сколько генов столько типов белков.

Читайте так же:  Л карнитин для похудения аптека

5. Мутации кодона, которые приводят к следующим нуклеотидным последовательностям в иРНК: УАА, УАГ, УГА прерывают синтез молекулы белка на полисоме.

ЗАДАЧА № 1. Вес молекулы ДНК 12×10 18 . Найти длину ДНК, сколько белков закодировано в ней, если один полипептид состоит из 200 мономеров. Найти нуклеотидный состав молекулы ДНК, если адениновых нуклеотидов 12%. Вес нуклеотида – 300, длина – 3,4 А о .

Решение.

1. Найдем количество нуклеотидов =12×10 18 / 300 (вес одного нуклеотида) =4 x10 16

2. Длина ДНК= 4 x10 16 : 2 x 3,4 А о = 6,8 x10 16 А о

3. Вес гена = 200 x 3 x 300 =180000 (200 аминокислот — мономеров белков).

4. Найдем количество белков. Так как один ген кодирует один тип белка, то

n (количество) генов = n белков = вес ДНК/ вес гена = 12×10 18 : 180000 = 0,7×10 14

Запомнить, что структурной единицей ДНК и гена является нуклеотид, а структурной единицей белка – аминокислота; функциональной единицей ДНК – ген.

5. Найдем нуклеотидный состав по правилу Чаргаффа: А=Т, Г=Ц.

А=Т=18%; А+Т+Ц+Г= 100% Г=Ц= (100% — 18%x2) : 2 = 32%

n А = n Т= 18% x 12×10 18 : 100% = 216×10 16 ;

n Ц = n Г= 32% x 12×10 18 : 100% = 382×10 16 .

ЗАДАЧА № 2. Длина всей ДНК клетки эпителия человека равна 218 см. Найти количество пар нуклеотидов в ДНК, если длина одного нуклеотида 3,4 А о .

Решение.

1. В одном метре содержится 10 10 А о , поэтому 218см = 2,18м = 2,18×10 10 А о .

2. Найдем кол-во пар нуклеотидов: n пар = 2,18×10 10 А о : 3,4 А о = 0,6×10 10 А о

Видео (кликните для воспроизведения).

ЗАДАЧА № 3. Длина гена составляет 0,9×10 8 А о . Найти, что тяжелее вес гена или вес белка, который кодируется данным геном и во сколько раз? Вес одной аминокислоты 110.

Решение.

1. L гена = n нукл. x 3,4 А о , поэтому n нукл. = 0,9×10 8 А о : 3,4 А о = 0,27×10 8 .

2. Вес гена = 0,27×10 8 x 300 = 81×10 8 (ген – одна цепь ДНК)

3. n аминокислот = n нукл. : 3 = 0,27×10 8 : 3 = 0,09×10 8 . Вес белка = n аминок-т x110 (вес одной аминокислоты) = 9,9×10 8 Вес гена : вес белка = 8 раз

РЕШИТЬ ЗАДАЧИ

1.Сколько и каких видов нуклеотидов потребуется для редупликации фрагмента ДНК: ЦТГ, ТГА, ТТТ, ТГГ, ТТТ, ТАЦ, ААТ. Каким принципом Вы при этом руководствовались ?

2. В ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности ААТ, ГТА, ГТА, ААА, ГГЦ, АГТ, ЦЦА, ААА . . Какую первичную структуру имеет полипептид (белок), синтезируемый при участии этой цепи ?

3. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин-цистеин-гистидин-метионин-тирозин. Определите структуру ДНК, кодирую­щего эту полипептидную цепь.

4. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК: ГАТАЦГТАТААААГАЦЦАГАГЦЦГ — удалить пятый и три­надцатый нуклеотиды слева?

5. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответству­ют следующие триплеты и-РНК: АУА-ГУЦ-АУГ-УЦА-УУГ-УАУ-ГУУ-ГУУ-АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони ?

6. У человека, больного цистинурией (содержание в моче больного больше чем в норме числа аминокислот) с мочой выделяются амино­кислоты, которым соответсвуют следующие триплеты и-РНК: ЦУУ-ГУУ-ЦУГ-ГУГ-УЦГ-ГУЦ-АУА. У здорового человека в моче обна­руживается — аланин-серин-глутаминовая кислота-глицин.

1.Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией ?

2. Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

7. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: серин-глицин-серин-изолейцин-треонин-пролин-серин. В результате воздействия на и-РНК азотистой кислотой цитозин и-РНК превращается в гуанин. Определите изменения в строении белка, вируса табачной мозаики после воздействия на РНК азотис­той кислотой.

[3]

8. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК — ГАТАЦТТАТАТАЦАЦГАЦЦЦГААА удалить пятый, шес­той и седьмой ?

9. Ионизирующая радиация способна иногда «выбивать» отдельные нуклеотиды из молекулы ДНК или РНК, не нарушая ее целостности. Допустим, что в одном случае из молекулы удалены только один нуклеотид, в другом три подряд, в третьем случае тоже три нуклеотида, но расположены они на некотором расстоянии друг от друга. Как это отразится на белке синтезируемом на основе наследственной информации, закодированной в такой поврежденной молекуле ? В каких трех указанных случаях фактически образующийся белок будет отличаться от нормального всего слабее и какой будет отличаться всего сильнее ?

10. Белок состоит из 185 аминокислот. Какую длину имеет ген, опреде­ляющий его, если размер одного нуклеотида 3,4 А ?

11. Химический анализ показал, что 20% от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на аденин, 6% на урацил, 40% на гуанин Каков должен быть нуклеотидный состав соответствующего участка ДНК (двухцепочечного), информация с которого переписана данная, и-РНК ? А каков будет состав ДНК, если и-РНК содержит 18% гуа­нина, 30% аденина, 20% урацила ?

12. Бактерия кишечная палочка содержит всего одну молекулу ДНК с молекулярной массой 2000000000, а бактериофаг, паразитирующий в бактерии кишечной палочке, содержит тоже одну молекулу ДНК, но с массой 30000000.

A. Сколько видов белков может быть закодировано в ДНК бактерии, если принять, что типичный белок состоит из 200 ами­нокислот? Сколько видов белка можно закодировать в ДНК бак­териофага?

B. Что имеет большую массу и во сколько раз, одна молекула белка или ген, в котором закодирован такой белок ?

С. Почему ДНК бактерии длиннее ДНК бактериофага и во сколько раз?

D. Сравните длину молекулы ДНК бактерии и всей бактериальной клетки

(1 мкм). Во сколько раз ДНК длиннее самой клетки? Как такая ДНК может поместиться в клетке? Если молекулярная масса нуклеотида — 330. Молекулярная масса аминокислот — 110.

13 . Сколько молекул рибозы и фосфорной кислоты содержится в молекуле и-РНК, если количество цитозина составляет — 1000, урацила -500, гуанина — 600, аденина — 400.

14. Что опаснее с точки зрения возможного влияния на

А. Замена в кодовой тройке первого нуклеотида.

В. Замена в кодовой тройке последнего нуклеотида

15. Какое изменение молекулы ДНК сильнее повлияет на строение

белка: выпадение одного нуклеотида из триплета или целого триплета ? Нормальная цепь ДНК имеет следующее строение: АГТ ТГГ ЦТЦ ЦТГ Г.

РАБОТА 2: ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ТРАНСКРИПЦИИ И ТРАН­СЛЯЦИИ У ЭУКАРИОТ.

1. Записать схему транскрипции, отметив участки ДНК и и-РНК: ДНК:

2. Отметьте в каком случаи происходит сплайсинг ( А или В)

А.

В.

3. Строение зрелой и РНК (отметьте цифрами):

4. Нарисуйте схему трансляции.

ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ.

Читайте так же:  В состав аминокислот обязательно входят

Вариант1.

2. Структуры гена:

3. Что означает термин сплайсинг:

A. вырезание неинформативных участков (нитронов).

B. созревание и-РНК.

4. Роль колпачка в и-РНК:

A. Последовательность нуклеотидов с метилированными основания­ми, которая обеспечивает узнавание малой субъединицы рибосомы.

B. Вводная последовательность нуклеотидов, комплиментарная по­следовательности в молекуле р-РНК малой субъединицы рибосомы, которая обеспечивает прикрепление и-РНК к малой субъеди­нице.

5. Фазы трансляции.

6. Ген-оператор это:

А. последовательность нуклеотидов, которая узнается белком регу­лятором.

В. участок ДНК между промотором и структурными генами. С. тесно связанная последовательность структурных генов, опреде­ляющих синтез группы ферментов для какой-то одной цепи био­химических реакций и регулирующаяся как единое целое.

7. Фазы репарации ДНК.

Вариант 2.

1. Свойства кода.

2. Структуры зрелой и-РНК:

D. стартовый кодон

Е. кодирующая часть

3. Что означает тер мин процессинг:

A. вырезание неинформативных участков (интронов).

B. созревание и-РНК.

4. Роль лидерной последовательности в и-РНК:

A. последовательность нуклеотидов с метилированными основания­ми, которая обеспечивает узнавание малой субъединицы рибосо-мы.

B. вводная последовательность нуклеотидов, комплиментарная по­следовательности в молекуле р-РНК малой субъединицы рибосо-мы, которая обеспечивает прикрепление и-РНК к малой субъеди­нице.

5. Фазы трансляции.

А. последовательность нуклеотидов, которая узнается белком регу­лятором.

В. участок ДНК между промотором и структурными генами. С. тесно связанная последовательность структурных генов, опреде­ляющих синтез группы ферментов для какой-то одной цепи био­химических реакций и регулирующаяся как единое целое.

7. Что означает «репарация ДНК».

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Дата добавления: 2015-12-17 ; просмотров: 3330 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Раздел 3. Определение последовательности аминокислот в белке по исходной ДНК

Раздел 2. Определение количества аминокислот в белке, а также количеству нуклеотидов и триплетов в ДНК или РНК

Основная информация:

· Аминокислоты, необходимые для синтеза белка, доставляются в рибосомы с помощью т-РНК. Каждая молекула т-РНК переносит только одну аминокислоту.

· Информация о первичной структуре молекулы белка зашифрована в полинуклеотидной цепи ДНК.

· Каждая аминокислота зашифрована последовательностью из трех нуклеотидов. Эта последовательность называется триплетом или кодоном.

Задача

. В трансляции участвовало 75 молекул тРНК. Опреде­лите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует данный белок.

Решение:

Одна молекула тРНК доставляет к рибосоме одну аминокисло­ту. В трансляции участвовало 75 молекул тРНК, следовательно, в состав синтезированного белка входит 75 аминокислот.

Каждая аминокислота кодируется одним триплетом ДНК, поэто­му участок ДНК, кодирующий данный белок, содержит 75 триплетов.

Каждый триплет — это три нуклеотида, следовательно, указан­ный участок ДНК содержит 75 х 3 = 225 нуклеотидов.

Ответ: 75 аминокислот, 75 триплетов ДНК, 225 нуклеотидов ДНК.

Задача.Белок состоит из

200 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты — 110, а нуклеоти­да —300.Ответ поясните.

Решение:

Средняя масса аминокислоты — 110, количество аминокислот

в белке — 200, следовательно, молекулярная масса белка 110×200 = 22000.

Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, сле­довательно, количество нуклеотидов в указанном участке гена 200 х 3 = 600.

Молекулярная масса участка гена составляет 600 х 300 = 180000.

180000 / 22000 = 8,2, т. е. молекулярная масса участка гена в 8,2 раза больше молекулярной массы кодируемого белка.

Ответ: в 8,2 раза.

1. В трансляции участвовало 50 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

2. В трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

3. В трансляции участвовало 60 молекул тРНК. Определите чис­ло аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число кодонов иРНК и количество нуклеотидов в двухцепочечном фрагменте ДНК, содержащем информацию о первичной структуре данного белка.

4. В трансляции участвовало 80 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

5. В трансляции участвовало 110 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

6. Фрагмент ДНК состоит из 72 нуклеотидов. Определите число триплетов и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка.

7. Участок цепи ДНК, кодирующий первичную структуру полипеп­тида, состоит из 510 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов соответствующей иРНК, число аминокислот в белке и количество тРНК, необходимых для переноса этих аминокислот к месту синтеза. Ответ поясните.

8. Фрагмент ДНК состоит из 93 нуклеотидов. Определите число триплетов и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка.

9. Фрагмент ДНК состоит из 66 нуклеотидов. Определите число триплетов и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка.

10. Фрагмент ДНК состоит из 120 нуклеотидов. Определите число триплетов и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка.

11. Белок состоит из 240 аминокислот. Установите число нуклео­тидов молекуле иРНК и в двухцепочечном фрагменте ДНК, кодирую­щем данный белок, и число молекул тРНК, необходимых для пере­носа аминокислот к месту синтеза белка.

12. Белок состоит из 150 аминокислот. Определите примерную мо­лекулярную массу соответствующей иРНК, если известно, что сред­няя молекулярная масса нуклеотида — 300.

13. Альфа-цепь гемоглобина содержит 141 аминокислотный остаток. Определите длину участка ДНК, кодирующего последо­вательность аминокислот в а-цепи, если известно, что расстояние между нуклеотидами составляет 0,34 нм.

14. Полипептид состоит из 20 аминокислот. Определите число нуклеотидов на участке гена, который кодирует первичную структуру этого полипептида, число кодонов на и-РНК, соответствующее этим аминокислотам, и число молекул т-РНК, участвующих в биосинтезе этого полипептида. Ответ поясните.

15. Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты — 110, а нуклеотида— 300. Ответ поясните.

16. полипептида, состоит из 15 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов на и-РНК, кодирующих аминокислоты, число аминокислот в полипептиде и количество т-РНК, необходимых для переноса этих аминокислот к месту синтеза. Ответ поясните.

17. Информационная часть и-РНК содержит 120 нуклеотидов. Определите число аминокислот, входящих в кодируемый ею белок, число молекул т-РНК, участвующих в процессе биосинтеза этого белка, число триплетов в участке гена, кодирующих первичную структуру этого белка. Объясните полученные результаты.

Читайте так же:  Один кодон кодирует одну аминокислоту

18. Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность А-А-Г-Т-Г-А-Ц. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее число водородных связей, которые образуются между двумя цепями. Объясните полученные результаты.

19. Две цепи молекулы ДНК удерживаются друг против друга водородными связями. Определите число нуклеотидов с аденином, тимином, гуанином и цитозином в молекуле ДНК, в которой 30 нуклеотидов соединяются между собой двумя водородными связями, и 20 нуклеотидов — тремя водородными связями. Объясните полученные результаты.

Раздел 3. Определение последовательности аминокислот в белке по исходной ДНК

Основная информация:

При решении задач этого типа необходимо помнить и обязательно указывать в пояснениях следующее:

· Транскрипция — это процесс синтеза и-РНК по матрице ДНК.

· нуклеотиды иРНК комплементарны нуклеотидам ДНК;

· вместо тимина во всех видах РНК записывается урацил;

· нуклеотиды иРНК пишутся подряд, без запятых, т. к. имеется в виду одна молекула;

· антикодоны тРНК пишутся через запятую, т. к. каждый антикодон принадлежит отдельной молекуле тРНК;

· аминокислоты находим по таблице генетического кода;

· если дана таблица генетического кода для иРНК, значит, исполь­зуем кодоны иРНК:

· аминокислоты в белке пишутся через дефис, т. к. имеется в виду, что они уже соединились и образовали первичную структуру белка.

Генетический код (и-РНК)

Фен Сер Тир Цис У Фен Сер Тир Цис Ц Лей Сер — — А Лей Сер — Три Г Лей Про Гис Арг У Лей Про Гис Арг Ц Лей Про Глн Арг А Лей Про Глн Арг Г Иле Тре Асн Сер У Иле Тре Асн Сер Ц Иле Тре Лиз Арг А Мет Тре Лиз Арг Г

Вал Ала Асп Гли У Вал Ала Асп Гли Ц Вал Ала Глу Гли А Вал Ала Глу Гли Г

Задача. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность АЦГТТГЦЦЦААТ. Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот в синтезируемом белке.

2) Пояснения. иРНК строим комплементарно ДНК; антикодоны тРНК комплементарны кодонам иРНК; аминокислоты находим по кодонам иРНК, используя таблицу генетического кода.

1. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГГЦТАЦГТТГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка.

2. Отрезок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру белка, имеет последовательность ТЦАТГГЦТТАГГ. Определите последова­тельность нуклеотидов иРНК, антикодоны тРНК, участвующих в синте­зе белка, и последовательность аминокислот в синтезируемом белке.

3. Скорость транскрипции составляет примерно 50 нуклеотидов в секунду. Сколько времени потребуется для синтеза иРНК, несущей ин­формацию о белке, состоящем из 200 аминокислот? Ответ поясните.

4. Скорость трансляции составляет примерно 6 триплетов в се­кунду. Сколько времени потребуется для синтеза белка, состоящего из 180 аминокислот?

5. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГГЦТАЦГТТГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

6. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ГГЦТЦТАГЦТТЦ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

7. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГЦГТГЦТЦАГ. Постойте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

8. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ЦЦАТАТЦЦГГАТ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

9. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: АГТТТЦТТТЦАА. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

10. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ГАТТАЦЦТАГТТ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

11. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ЦТАТЦЦГЦТГТЦ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

12. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГЦТАЦАГАЦЦ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

13. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ГГТГЦЦГГАААГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

14. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ЦЦЦГТАААТТЦГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка и антикодоны т-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

15. Фрагмент молекулы ДНК, определяющий первичную структуру полипептида, имеет последовательность нуклеотидов ГТЦАТГГЦТТАГ. Определите аминокислотную последовательность, а также последовательность и-РНК, число т-РНК и нуклеотидный состав их антикодонов, участвующих в биосинтезе белка. Объясните полученные результаты.

Видео (кликните для воспроизведения).

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 2039 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Источники


  1. Евдокименко, П. В. Артроз тазобедренных суставов. Уникальная исцеляющая гимнастика / П.В. Евдокименко. — М.: Мир и Образование, 2013. — 642 c.

  2. Чжичжун, Б. 5 стихий здоровья 25 золотых китайских упражнений / Б. Чжичжун. — М.: СПб: Питер, 2007. — 128 c.

  3. Деймонд Дж. Райнегл Как рисовать спортсменов; Попурри — Москва, 2012. — 534 c.
  4. Гогулан Законы полноценного питания / Гогулан, Майя. — М.: Ростов-н/Д: Проф-Пресс, 1998. — 608 c.
  5. Дальке, Рудигер Болезнь как язык души. Проблемы пищеварения. Проблемы сердца и органов кровообращения (комплект из 3 книг) / Рудигер Дальке , Роберт Хесль. — М.: ИГ «Весь», 2013. — 800 c.
Из скольких аминокислот состоит днк
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here